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丹宁又叫鞣质，即具有鞣皮成革能力的物质。
工业用丹宁主要用五倍子在水中加热浸取，经提纯和干燥后得五倍子丹宁粉。
植物栲胶（可由红柳根、橡椀、落叶松树皮等提取制成）也含有约48％～70％的丹宁。
丹宁可溶于水，水溶液成弱酸性。
五倍子丹宁粉或栲胶均不能直接用来处理泥浆，需要用烧碱进行水解处理。
经处理后得丹宁碱液NaT或栲胶碱液NaK。
它们起作用的主要成分都是丹宁酸钠，在泥浆中，丹宁酸钠被吸附在粘土颗粒水化弱得端部，由于丹宁酸钠分子中得羧钠基—COONa和酚钠基—ONa有强的水化性，使粘土颗粒的水化膜增厚，拆散或削弱了泥浆的网状结构，放出被网状结构所包围的自由水，从而降低泥浆的粘度、切力，并有一定的降失水作用。
配制丹宁碱液常用的配方是丹宁粉：烧碱＝2：1、1：1、1：2不等。
栲胶中含纯丹宁量较少，配制栲胶碱液的常用配方是栲胶：烧碱=2:1或3：1。
它们一般配成1、10或1/5浓度，泥浆中加入量为0.5%~1%。
为了便于现场使用，有些化工厂生产有栲胶碱粉成品。
丹宁碱液和烤焦碱液是良好的泥浆稀释剂。
但它们抗盐、抗钙、抗温的能力较差，而且栲胶碱液中含有糖类，温度较高时容易发酵变质。
为了提高丹宁类处理剂的技术性能，各地厂家生产有多种丹宁类改性产品。
1、磺甲基化丹宁（代号SMT）和磺甲基化栲胶（代号SMK）它们是由丹宁或栲胶与甲醛和亚硫酸氢钠进行磺甲基化反应制成的，是80年代初发展起来的一种较好的稀释剂，具有强的抗温（达180℃）能力和一定的抗钙、抗盐能力。
成品为棕褐色粉状或细粒状，吸水性强，易溶于水，水溶液成碱性。
在泥浆中加入0.5%!1%即可获得良好的稀释降粘效果。
2、丹宁酸钾KTN丹宁酸钾是成都某化工厂1989年新开发的产品。
在丹宁分子中引入钾离子，除了保持原有的稀释性能外，还具有抑制泥、页岩吸水膨胀的能力。
产品为棕褐色粉状，易溶于水，在泥浆中加量约0.2%~0.5%。
（二）腐植酸类腐植酸处理剂是以褐煤（也用泥煤或风化煤）为基础原料的有机处理剂。
一、稀释剂泥浆稀释剂，或分散剂，通过破碎粘土层边和面之间的附着而降低粘度（见图1）。
稀释剂吸附粘土层，因此破坏了层间的引力。
加入稀释剂可以降低粘度、切力和屈服值。
大多数的稀释剂都可以划分为有机材料或无机磷酸盐络合物。
有机稀释剂包括木质素磺酸盐、木质素和丹宁。
与无机稀释剂相比，有机稀释剂可用于高温条件下（铬酸盐也是很好的耐高温稀释剂，但是不适合用于环境敏感地区）。
有机稀释剂通常会有助于滤失控制。
聚合；絮凝；（面对面）；（边对面）；（边对边）；解胶；抗絮凝图. 1粘土颗粒的连接无机稀释剂包括焦磷酸钠（SAPP）、四焦磷酸钠、四磷酸钠和六偏磷酸钠。
无机稀释剂在低浓度情况下是有效的，但是通常只用于150ºF的温度以下。
它们的应用一般局限于氯化物浓度低和pH值低的淡水粘土泥浆。
长期以来，水被作为钻井泥浆的一种十分有效的稀释剂使用，其降粘效果是通过减少钻井液中的总体固相浓度来达到的。
钻井作业中钻屑不断混进泥浆中，那么这些钻屑最终也需要用水进行稀释或者必须用机械的方式清除。
应当定期添加水到水基泥浆中，以补充渗漏到地层和在泥浆池中蒸发的水份。
如果不补充水，那么由于固相浓度增加，粘度就会上升。
而化学方式的降粘效果不佳。
在没有添加重晶石或膨润土的情况下，塑性粘度的稳定上升就说明水分减少了。
磷酸盐是最早可以大批量供应的化学稀释剂之一。
磷酸盐通过吸附粘土颗粒而起作用，因此，它能达到令人满意的电平衡和允许颗粒自由地悬浮在溶液中。
磷酸盐的这种分散效果归因于轻度的阴性粘土片晶置换，它可使片晶相互排斥，最终这些断裂边缘的化合价趋于饱和。
在被严重污染的离子环境中，磷酸盐的使用是有限的。
如果有自由的钙离子或镁离子存在，不论其数量多少，都将会形成磷酸盐的络合物或者不溶的金属离子磷酸盐。
由于清除了可用的磷酸盐，这就限制了降粘能力。
表2列出了常用的用于现场钻井泥浆应用中的磷酸盐优点1) 在井深较浅的条件下，在大多数膨润土水基泥浆中，磷酸盐是一种十分有效的稀释剂。
钻井液（泥浆）工艺学第一章 钻井液功用无论在石油钻探还是在岩心钻探中，要保证优质快速钻进，正确的选择、使用钻井液十分的重要，因此钻井液被称为钻进过程的血液。
其功用有以下几点： 1、 清洗孔底，悬浮和携带岩粉。
例如：利用钻井液的触变性，将岩粉悬浮起来，可以防止岩粉迅速沉淀造成埋钻事故。
2、 冷却钻头，提高钻头的使用寿命。
例如：金刚石钻进，其钻头温度可以升到300度以上，如果得不到及时的冷却，就会造成烧钻（即金刚石的碳化）。
3、 润滑钻头和钻具，减弱钻具的振动。
例如：在高速钻进的金刚石钻进中，加入润滑剂的乳化冲洗液，可以减小钻头与孔底岩石、钻杆与孔壁间的摩擦阻力和有效地减弱钻具高速回转时的振动及减轻钻机等动力机的荷载，使钻头平稳工作。
4、 形成泥皮，保护孔壁。
例如：钙处理剂泥浆对水敏性地层有抑制作用，有效地防止孔壁的膨胀和坍塌。
5、 在反循环钻进中，输送岩心。
6、 在采用涡轮钻、螺杆钻及冲击回转钻进中，起传递动力的工作介质。
第二章 钻井液的性能按照API 推荐的钻井液性能指标，包括：密度、漏斗粘度、塑性粘度（视粘度）、动切力、静切力、API 滤失量、HTHP 滤失量、PH 值、含砂量、固相含量、膨润土含量、和各种离子的质量浓度等。
1、 粘土的选择：含蒙脱石的粘土、海泡石抗盐粘土。
粘土的性质：粘土因晶格取代而带负电，因内外表面都能进行水化及阳离子交换容量高故而水化膨胀性强。
2、 粘土的扩散双电子层理论：粘土溶于水中，吸附的阳离子便解离，向外扩散，结果形成胶粒带负电的扩散双电层。
3、 粘土-水胶体分散体系的稳定性与聚结：1) 稳定性包括动力稳定性和聚结稳定性。
其中影响动力稳定性因素主要有：颗粒半径、介质粘度；影响聚结稳定性的因素是分散介质的电解质浓度与价态。
2) 缩小颗粒半径和增加介质粘度可以提高动力稳定性；降低电解质浓度和价数可以提高聚结稳定性。
4、 钻井液的流变性：在外力作用下，钻井液发生流动和变形的特性。
常用钻头钻具体积表1、常用钻具与套管内容积、排代量2、方钻杆有关数据3、平均井径的计算方法井深:H ，井段1:厚h 1，井径d 1；井段2:厚h 2，井径d 2； 井段3:厚h 3，井径d 3； . . . . . . 井段n:厚h n ，井径d n ； 平均井径:Hd h d h d h d h D nn 2233222211++++=4、钻井液在井内环空间的上返速度上返速度V:式中:Q-泵排量,m 3/s D-井眼直径,m d-钻具外径,m5、流型指数与稠度系数的计算公式流型指数n:稠度系数K:或6、NaCl 溶液的含量及密度)/()(785.022s m d D QV -=300600lg32.3ΦΦ=n )100/()510()1020(2300600ft lb K nn Φ=Φ=)()510(47849.0)1020(47849.0600600Pa K nn Φ=Φ=7、常见物质比重表8、泥浆“SI”单位换算表9、泥浆专用词汇、代号、单位对比表10、常用化合物化学符号和常用处理剂代表符号12、5″钻杆不同排量时泥浆在不同井眼中上返速度（米/秒）13、5″钻杆不同井眼起钻泥浆液面下降表（米）4、加重[降低]1m3泥浆所需重晶石(4.2/g)[或加淡水]用量表（Kg）[m3]915、加重一立方米泥浆所需石灰石粉（2.7g/cm3）用量表（Kg）16、研究泥浆性能的一些数学公式7、有机化合物官能团名称表18钻具数据19、泥浆泵排量计算公式泥浆泵排量：式中：λ——容积系数，按0.8计；S——活塞冲程，cm；n——每分钟冲数；F——缸套面积，cm2；f——拉杆截面积，cm2；m——计算系数：双缸作用泵m=30，三缸作用泵m=20。
泥浆泵的允许泵压：式中：N泵——输入泵的最大功率（马力）×泵的机械效率；)/(1000)2(slmfFnSQ⋅-⋅⋅=λ)(75.0MPaQNP泵泵压=Q——泵最大冲数时的理论排量（升/秒）。
第三节 降粘剂目前使用的钻井液降粘剂根据作用机理可分为两大类，下面分别作以介绍。
一、分散型降粘剂这类降粘剂主要是高价阴离子，以天然聚合物改性产品为主，主要有丹宁类、木质素磺酸盐类1． 丹宁类丹宁，是Tannins的译音，即植物丹宁（vegetable tannins），又名鞣质或植物鞣质，是含于植物体内的能将生皮续制成皮革的多元酚衍生物，属于弱有机酸，在PH<5时以沉淀形式析出。
天然的植物丹宁一般为有色的非晶形固体，能溶于水，也部分地溶于丙酮、乙酸乙脂、甲醇、乙醇等有机溶剂，但不溶于乙醚、石油醚、氯仿、二硫化碳、苯等溶剂、其水溶液呈酸性，味苦涩，有收敛性。
它在碱溶液内易氧化而颜色变深，与明胶、生物碱作用会产生沉淀，遇三价铁离子呈有色（兰或绿色）反应。
丹宁溶液呈胶体化学性质。
丹宁具有酚类物质的通性，如铁盐颜色反应、碱性条件下的氧化、易起芳环亲电取代反应、与重氮盐或醛类相偶联等。
这些化学反应是对丹宁进行改性的基础。
丹宁分子在水中有缔合现象，使分子量增加。
且缔合程度随其在溶液中浓度的增大而增加；在1％的水溶液中其分子量为 2500（士125），相当于二聚物；在10％及20％的水溶液中其分子量各为4016及5450；在丙酮溶液中以单体形式存在。
丹宁酸在水溶液可以水解，生成双五倍子酸、五倍子酸（也叫没食子酸）和葡萄糖。
这些水解的酸性产物在NaOH溶液中生成双五倍子酸钠和五倍子酸钠,通常统称为丹宁酸钠或丹宁碱液。
它是钻井液中较早使用的降粘剂。
由于丹宁酸含有酯键，在NaOH溶液中易于水解，高温水解加剧，降粘能力减弱。
因此，丹宁碱液抗温能力在100～120℃之间，仅用于浅井或中深井，现在已很少使用。
为了提高丹宁酸钠的抗温性，通过丹宁与甲醛和亚硫酸钠进行磺甲基化反应制备了磺甲基丹宁（SMT），再进一步与Na2Cr2O7发生氧化、螯合反应制得磺甲基丹宁铬络合物。
热稳定性、降粘性能明显提高，抗温可达180～200℃。
铬铁木质素磺酸盐是一种有机高分子絮凝剂，由木材经过化学处理后得到。
它具有优异的絮凝效果，广泛应用于污水处理、石油工业和造纸行业中。
铬铁木质素磺酸盐的成分主要由木质素磺酸盐和少量铬铁等金属元素组成。
木质素是一种天然高分子化合物，存在于植物组织中，而木质素磺酸盐是木质素经磺化反应得到的产物，具有亲水性、憎水性、溶胀性等特点。
铬铁等金属元素的存在可以提高其水溶性和絮凝效果。
在污水处理领域，铬铁木质素磺酸盐能够有效地去除水中的悬浮物、有机物、胶体等杂质，提高水的透明度和回收率，广泛应用于各种工业和生活污水处理。
在石油工业中，它可以提高采油效率，降低采油成本。
在造纸工业中，它可以改善纸张的质量，提高纸张的强度和稳定性。
铬铁木质素磺酸盐的生产过程包括木材的预处理、磺化反应和金属元素的添加等步骤。
预处理过程中，木材被破碎和清洗，去除杂质和部分木质素。
磺化反应是在酸性条件下将木质素转化为木质素磺酸盐。
金属元素的添加是通过添加铬铁等金属盐溶液来实现的。
作为一种重要的有机高分子絮凝剂，铬铁木质素磺酸盐的应用前景十分广阔。
随着环保意识的提高和技术的进步，它有望在处理工业和生活污水方面发挥更大的作用，同时也在石油开采和造纸工业中具有广泛的应用前景。
此外，它的絮凝效果和环保性能使得它在绿色化学领域具有研究价值和应用潜力。
然而，作为一种化学产品，铬铁木质素磺酸盐的生产和使用过程中也会产生一些环境问题，如废水排放和废弃物处理等。
因此，在生产和使用过程中需要采取有效的环保措施，确保其安全、环保地应用于各个领域。
